Serienschaltung von Akkus

[compander]

Hallo Freunde.

Leider habe ich seit 2 Tagen einen "Hänger".

Es gibt eine Serienschaltung von 8 Akkuzellen (NiH/NiCd).
Alle Zellenspannungen haben einen elektrischen Abgriff.
Diese sollen (über 8 identische Spannungsteiler) einem ADC mit 8 Eingängen zugeführt werden.

Angefügtes Beispiel:
die Schieber repräsentieren analoge Spannungen.
Sind alle auf oberen Anschlag, so ergibt sich die Addition durch die Serienschaltung. (1500 mV, 3000 mV, usw.; graue Displays)
Stellt man alle Schieber auf "1500", so steht in den gelben Display auch dieser Wert. So soll es auch sein.
Nehmen wir nun einmal an, das die Zelle 3 einen niedrigeren Wert als 1500 hat.
Nun gilt es, in dem Kasten "Blackbox" eine Logik zu finden, daß die Zellen 4...8 ebenfalls einen entsprechend niedrigeren Wert haben.
Was ja bei einer Serienschaltung/Addition/Subtraktion der Fall ist.
(dagegen soll natürlich Zelle 1 und 2 weiterhin den Wert 1500 beibehalten)

Das habe ich Gestern und Heute nicht hingekriegt. Darin besteht momentan mein "Hänger".

Vielen Dank für einen Lösungsvorschlag.

Herzlichen Gruß vom C mpander.

[funkybaer]

Hallo Compander

Deine Vorstellung ist aber nicht ganz richtig

Sollte in einer Serienschaltung eine Zelle / ZB die dritte zu wenig Spannung haben dann muessen doch nicht auch die
Anderen Zellen eine niedriegere Spannung haben / koennen aber.

Also am besten zwischen den einzelnen Zellen einen Vergleicher und die fehlerhafte Zelle so localisieren / am bestem
mit einer UND Verknuepfung und erst mal feststellen das eine Zelle zu tief ist

Gruss Gerhard

[compander]

Hallo Gerhard.

Du hast mit deiner Feststellung recht.
Ich habe mich in der Eile leider etwas unglücklich ausgedrückt.

Daher möchte ich es nun präziser darstellen.
So, wie es im Endeffekt sein soll.
In einem Y/t-Schreiber sollen 4 (8) gleiche Einzelspannungen (einer Serienschaltung von Spannungen) zur einer Schreiberspur zusammenfallen.
Ungleiche Spannungen abweichend dargestellt werden.

Gruß von Willi.

[JenserT]

Hallo Compander

Wenn ich deine Aufgabenstellung richtig verstanden habe, willst du die einzelnen Zellenspannungen darstellen.
Und alle Spannungsteiler und Messeingänge haben ein gemeinsames Bezugspotential, nämlich den Minus der Serienschaltung.

Messeingang 1 ist am Verbindungspunkt Zelle1 / Zelle 2 angeschlossen und misst Zelle 1 direkt.

Messeingang 2 ist am Verbindungspunkt Zelle 2 / Zelle 3 angeschlossen und misst die Spannung Zelle 1+Zelle 2. Um nun nur den Wert der Zelle 2 zu erhalten, mußt du davon den Wert von Messeingang 1 subtrahieren.

Messeingang 3 ist am Verbindungspunkt Zelle 3 / Zelle 4 angeschlossen und misst die Spannung Zelle 1+Zelle 2+Zelle 3. Um nun nur den Wert der Zelle 3 zu erhalten, mußt du davon den den Wert von Messeingang 2 subtrahieren.

Diese Kette läßt sich dann beliebig fortsetzen.

Viele Grüsse und frohe Weihnachten
Jens

[compander]

Hallo Jens.

Du hast recht.
Das Blockschaltbild kann mißverständlich sein.
Von daher habe das BSB (Blockschaltbild) um eine Leitung ergänzt/korrigiert. Siehe bitte Anhang.
(der ADC hat einen gemeinsamen GND)

Ich freue mich sehr auf eine praktische/nachvollziehbare Lösung.......da ich da irgendwie "hänge".........

Viele Grüsse und frohe Weihnachten wünscht
Willi.

[tom_g]

Hi Willi,

Du misst absolute Spannungen über den einzelnen Akkuzellen mit Deinem AD-Wandler.
Um die einzelnen Zellen zu erfassen, musst Du die Differenzspannungen des "Zellenstacks" ermitteln, d.h. von der höchsten zur niedrigsten Zelle jeweils die benachbarten Spannungen voneinander subtrahieren.

Ich habe im angehängten Beispiel das Gegenteil gezeigt, die einzelnen Zellspannungen werden zu absoluten Spannungen aufsummiert.
Vielleicht hilft Dir aus einem kürzlich diskutierten Thread hier auch die min/max Schaltung. Es gibt von Kollegen auch noch bessere min/max-Lösungen als die hier aufgeführte. Hiermit kann z.B eine Ladeschaltung bedient werden.

Ladeschaltung:
Insbesondere bei Lithiumzellen, aber z.B. auch bei SuperCaps, muss so eine Ladeschaltung jede einzelne Zelle "balancieren", d.h. im schlechteren Fall höher geladene Zellen aktiv oder passiv entladen, im besseren Fall weniger hoch geladene Zellen von benachbarten höher geladenen Zellen "umladen", gleichzeitig den max. Ladestrom gezielt (charakteristisch) begrenzen, die Zellentemperatur messen, und den Endladezustand überwachen, d.h. dann den Ladestrom zurücknehmen auf Null oder allenfalls einen Erhaltungsladestrom.

Dies bedeutet, dass neben einer Einzelzellen-Spannungsmessvorrichtung auch der Ladestrom gemessen (und geregelt) werden muss, sowie mehr oder weniger clevere Zusatzbeschaltung an jeder Zelle nötig ist. Recht kompliziert.

Schöne Weihnachten und liebe Grüsse von

Thomas

[JenserT]

Hallo Compander,

WoB war nun schneller.
Genau so, wie er es in seinem Beispiel gemacht hat, habe ich mir das auch gedacht.

Viele Grüsse und schönen 2. Weihnachtstag wünscht
Jens

[compander]

Hallo Freunde.
Danke für die Vorschläge.

@WoB.
Hatte die Subtrahierer so wie Du kaskadiert. Allerdings habe ich E0 und E1 vertauscht. Das konnte ja nix werden... Das war der "Hänger"....
Funktioniert super!

@Thomas.
Die Werte der num. Eingabefelder gehen direkt zu den Eingängen des Y/t-Schreiber.
Somit werden (die Summen) der Einzellspannungen der Serienschaltung dargestellt. Das ist nicht gewollt.
Wie beschrieben, sollen die Spannungen "zusammenfallen".

Gruß von C mpander.